Question

為了測定一個3.0V的直流電壓表的內(nèi)阻R_V（約為幾千歐），采用如圖所示電路．
（1）該實驗中需要進(jìn)行的步驟有：
A．閉合開關(guān)S
B．將電阻箱R₀的阻值調(diào)到零
C．調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P的位置，使電壓表示數(shù)為3.0V
D．?dāng)嚅_開關(guān)S
E．調(diào)節(jié)電阻箱R₀，使電壓表示數(shù)為1.5V，讀出此時電阻箱凡的阻值
F．把滑動變阻器滑片P移至b端
上述實驗步驟合理的順序是

 

．（填實驗操作序號）
（2）若在實驗中讀出R₀的阻值2000Ω，則該電壓表內(nèi)阻測量值為R_V

 

，由于系統(tǒng)誤差．測量值

 

．（填“偏大’或“偏小”）．

Answer 1

分析：本題（1）的關(guān)鍵是明確“半偏法”測量電壓表內(nèi)阻實驗的實驗原理即可；題（2）的關(guān)鍵是明確“半偏法”實驗的前提條件是滑動變阻器的輸出電壓不變，實際上當(dāng)電阻箱電阻從零變大后，變阻器的輸出電壓隨之變大，然后根據(jù)歐姆定律即可得出測量結(jié)果偏大的結(jié)論．

解答：解：（l）根據(jù)實驗原理可知，需要的步驟應(yīng)是FBACED或BFACED；
（2）當(dāng)電阻箱阻值為零時應(yīng)有

U

V

=U=3.0V，由于變阻器全電阻很小，所以可認(rèn)為變阻器的輸出電壓保持3.0V不變，則當(dāng)調(diào)節(jié)電阻箱后應(yīng)滿足

U

R   0

+

U

V

=U=3.0V，可得電阻箱兩端電壓

U

R   0

=1.5V，由于電壓表與電阻箱串聯(lián)，根據(jù)歐姆定律可知

R

V

=R

0

=2000Ω；
根據(jù)電路的動態(tài)分析可知，當(dāng)電阻箱阻值從零增大時，變阻器的輸出電壓隨之增大，即應(yīng)有

U

R   0

+U

V

＞3.0V，可得

U

R   0

＞1.5V，根據(jù)歐姆定律可得

R

測

=

R

0

＞R

V

，所以電壓表的測量值偏大．
故答案為：
（1）FBACED或BFACED
（2）2000Ω，偏大

點(diǎn)評：“半偏法”測量電壓表內(nèi)阻的原理實際上仍然是歐姆定律和串并聯(lián)規(guī)律的應(yīng)用．